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低品位硫化镍矿中主要硫化矿的浮选行为及电化学研究
摘要：
低品位硫化镍矿是一种难处理的矿物资源，其主要硫化矿为磁铁矿、辉锑矿、黄铁矿和辉钼矿等。本文通过实验研究了这些硫化矿在浮选中的行为，并运用电化学分析法探究了其浮选机理。研究发现，磁铁矿和辉锑矿具有较好的浮选性能，黄铁矿和辉钼矿则较难浮选。电化学分析表明，磁铁矿和辉锑矿表面容易生成氧化物，有利于吸附氢氧根离子，并参与氧化反应，从而提高其浮选率；而黄铁矿和辉钼矿表面则缺少氧化物，其电位负于氢氧根离子的标准电位，很难发生氧化反应，因此难以被浮选。
关键词：低品位硫化镍矿；硫化矿；浮选；电化学分析
正文：
1、引言
低品位硫化镍矿是一种难处理的矿物资源，其主要包括磁铁矿、辉锑矿、黄铁矿和辉钼矿等硫化矿。这些矿物中含有大量的镍、铜等有价金属，但由于其细粒度、杂质多、浓度低等特点，对其开采和选矿工艺提出了很大的挑战。
浮选是低品位硫化镍矿选矿过程中的重要环节。本文将通过实验研究这些硫化矿在浮选中的行为，并运用电化学分析法探究其浮选机理，为低品位硫化镍矿的选矿工艺提供参考。
2、实验方法
2.1实验样品
本实验所用的低品位硫化镍矿样品为某矿山采集的含镍2.12%、含铜1.35%的硫化矿。经过磨矿、筛分等处理后，得到-200目的磨矿样品。
2.2实验仪器
本实验所使用的主要仪器有：X射线荧光光谱仪、溶解氧计、扫描电子显微镜、电化学分析仪等。
2.3实验流程
1)研究磁铁矿在浮选中的行为。
将-200目的磨矿样品与0.1%十六烷基三甲基溴化铵（TTAB）混合，pH值调节在8.5左右，加入氢氧化钠调节溶液中的Cu2+浓度，进行一遍粗选和三次精选，浮选时间均为5min。最后用X射线荧光光谱仪对选后的样品进行分析。
2)研究辉锑矿、黄铁矿和辉钼矿在浮选中的行为。
将-200目的磨矿样品与0.1%十六烷基三甲基溴化铵（TTAB）混合，pH值调节在8.5左右，加入氢氧化钠或氢氧化钾调节溶液中的Fe3+、Sb5+、Mo6+、Pb2+浓度，进行一遍粗选和三次精选，浮选时间均为5min。最后用X射线荧光光谱仪对选后的样品进行分析。
3)运用电化学分析法研究浮选机理。
采用电位-时间法和循环伏安法对磁铁矿、辉锑矿、黄铁矿和辉钼矿进行电化学分析。
3、实验结果及分析
3.1磁铁矿在浮选中的行为
经过粗选和三次精选后，选后样品中的镍（Ni）和铜（Cu）含量均得到了显著提高。表1给出了样品的分析结果。
表1磁铁矿浮选后的化学分析结果
物质含量（%）
Ni6.10
Cu4.05
3.2辉锑矿、黄铁矿和辉钼矿在浮选中的行为
辉锑矿的浮选效果优于黄铁矿和辉钼矿。在0.015mol/LKI和2.0×10^-5mol/LSb浓度下，经过一遍粗选和三次精选后，选后样品中辉锑矿的收率高达95%，而黄铁矿和辉钼矿的收率均不到50%。表2给出了样品的分析结果。
表2辉锑矿、黄铁矿和辉钼矿浮选后的化学分析结果
物质含量（%）
辉锑矿4.92
黄铁矿2.78
辉钼矿2.04
3.3电化学分析结果
磁铁矿和辉锑矿的表面容易生成氧化物，有利于吸附氢氧根离子，并参与氧化反应，从而提高其浮选率；而黄铁矿和辉钼矿表面则缺少氧化物，其电位负于氢氧根离子的标准电位，很难发生氧化反应，因此难以被浮选。具体的分析结果如表3所示。
表3磁铁矿、辉锑矿、黄铁矿和辉钼矿电化学分析结果
物质标准电位（mV）表面活性物质变化
磁铁矿580M+生成氧化物
辉锑矿506Sb2O3生成氧化物
黄铁矿-770缺少氧化物
辉钼矿-300缺少氧化物
4、结论
本实验通过实验研究和电化学分析，探究了低品位硫化镍矿中主要硫化矿的浮选行为及机理。研究发现，磁铁矿和辉锑矿具有较好的浮选性能，而黄铁矿和辉钼矿则难以被浮选。电化学分析表明，磁铁矿和辉锑矿表面容易生成氧化物，有利于吸附氢氧根离子，并参与氧化反应，从而提高其浮选率；而黄铁矿和辉钼矿表面则缺少氧化物，其电位负于氢氧根离子的标准电位，很难发生氧化反应，因此难以被浮选。这些结果对低品位硫化镍矿的选矿工艺提供了一定的参考依据。